휘트스톤 브리지

저항 불균형 찾기

휘트스톤 브리지는 저항 두 개씩인 전압 분배기 둘을 비교합니다. 균형은 중간 전압이 같아 차이가 0인 상태입니다. Vs는 공급 전압, Rs는 선택 센서 저항입니다. mV는 millivolt, 밀리볼트로 0.001 V입니다.

실험대

회로 설정을 바꾸고 측정값을 예상한 뒤 과제를 확인하세요. 학습용 모델이며 각 수업에서 가정을 설명합니다.

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작동 원리

1000 Ω 세 개와 선택한 800–1200 Ω입니다. 측정기는 전류를 가져가지 않습니다. 증폭기, 실제 변형 측정, 발열과 오차는 없습니다.

Vleft = Vs/2; Vright = Vs × Rs/(1000 + Rs). 부호 있는 Vright − Vleft를 밀리볼트로 표시합니다. 오른쪽 아래 저항이 커지면 중간 전압이 올라갑니다.

난이도

만들기 · 관찰
전원 켜고 5 V, 1000 Ω: 양쪽 2.5 V, 차이 0 mV.
힌트가 필요한가요?
Vs=5 V; Rs=1000 Ω → 2.5 V; 2.5 V; 0 mV
탐구하기 · 탐구
5 V, 1100 Ω: 오른쪽 ≈ 2.61905 V, 차이 ≈ +119.0476 mV.
힌트가 필요한가요?
Vs=5 V; Rs=1100 Ω → Vright≈2.61905 V; ΔV≈+119.0476 mV
스스로 풀기 · 해결
5 V, 900 Ω: 오른쪽 ≈ 2.36842 V, 차이 ≈ −131.5789 mV.
힌트가 필요한가요?
Vs=5 V; Rs=900 Ω → Vright≈2.36842 V; ΔV≈−131.5789 mV

추가 읽기와 회로 레시피

스트레인 게이지는 늘어나거나 압축되면 저항이 바뀌는 센서입니다. 변형률은 길이 변화 나누기 원래 길이입니다. 여기서는 저항을 직접 골라 힘, 무게, 변형을 측정하지 않습니다.

Vleft = Vs/2; Vright = Vs × Rs/(1000 + Rs); ΔV = (Vright − Vleft) × 1000 mV

1000 Ω에서 비가 같습니다. 불균형 부호는 높은 쪽을 알려줍니다. 실제 측정에는 센서와 보정이 필요합니다.

균형은 중간 전압 0이 아닙니다. 여기서는 전원의 절반입니다.

+100과 −100 Ω는 크기가 다른 출력을 만듭니다. 분배식이 비선형입니다.

오른쪽 빼기 왼쪽을 사용하세요. 측정선을 바꾸면 부호가 바뀝니다. 높은 전원은 전압을 키우며 정확도를 보장하지 않습니다.

접지 대비 한 점이 아니라 두 점의 차이입니다.

5 V, 1000 Ω.

각 2.5 V; 0 mV.

5 V, 900 Ω.

차이 ≈ −131.5789 mV.

1100 Ω에서 1 V를 5 V로: +23.8095 → +119.0476 mV, 다섯 배입니다.